一种放射性废物的处理系统的制作方法

本技术涉及一种放射性废物的处理系统。

背景技术：

1、目前国内核电站产生的中低放射性废树脂和有机废液(如废机油、非润滑油)多以物理处理手段为主，比如超压和水泥固化等，这些处理方式都是增容的工艺。有必要进一步开展放射性固体废物的先进处理工艺研究以减少核电厂最终废物年产生量，缓解废物处置压力，促进国内核电建设可持续发展。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术中存在的中低放射性废物减容效果差、尾气排放无法达标的缺陷，提供了一种放射性废物的处理系统。使用该放射性废物的处理系统，能够显著提高减容比，且能够使尾气排放符合标准。

2、本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：

3、本实用新型公开了一种放射性废物的处理系统，其包括以下模块：

4、重整反应模块，用于使放射性废物发生重整反应并形成第一固体废弃物和合成气；

5、氧化处理模块；所述氧化处理模块包括依次连接的氧化炉、文丘里洗涤器和脱硝洗涤器，所述氧化炉包括相互连通的上部的氧化室和下部的碱洗急冷室；所述氧化室用于将所述合成气氧化形成烟气，并使所述烟气进入所述碱洗急冷室进行冷却和洗涤；所述氧化室的顶部设有合成气进口和烧嘴，所述重整反应模块、所述烧嘴和所述合成气进口依次连接，用于向氧化室输入所述合成气；所述氧化室的顶部还设有负压调节阀，用于所述氧化室自吸进风；所述碱洗急冷室包括设于所述碱洗急冷室的上端的碱洗液进液口、设于所述碱洗急冷室的下端的碱洗液出液口和急冷室出气口，所述碱洗液进液口和所述碱洗液出液口通过一设于所述氧化炉的外部的管路连接从而形成碱洗液的外循环回路，所述急冷室出气口与所述文丘里洗涤器连接；

6、所述文丘里洗涤器包括洗涤器进气口、洗涤器出液口和洗涤器出气口；所述洗涤器进气口与所述急冷室出气口连接，所述洗涤器出液口与所述碱洗急冷室的洗涤液进液口连接，所述洗涤器出气口与所述脱硝洗涤器连接，所述文丘里洗涤器用于中和吸收经过所述急冷室的烟气中的剩余的酸性介质；

7、所述文丘里洗涤器和所述脱硝洗涤器分别用于对所述烟气进行脱硫处理和脱硝处理后形成尾气。

8、本实用新型中，在氧化室的顶部设置负压调节阀，能够实现氧化炉的自吸进风，与传统的鼓风机进风方式相比，可以更好的控制进入氧化室的空气量，使得合成器中的可燃气体能充分的氧化；本实用新型设置文丘里洗涤器可以进一步简化氧化炉的设备设计。

9、本实用新型中，所述放射性废物的处理系统较佳地还包括进料模块，所述进料模块设于所述重整反应模块的上游。

10、其中，所述进料模块较佳地包括废树脂进料模块、废油进料模块和原料添加剂进料模块中的一个或多个。

11、其中，所述废树脂进料模块较佳地包括废树脂进料罐和废树脂进料泵。

12、其中，所述废树脂进料罐中较佳地包括气体分布器，所述气体分布器用于对废树脂进行气动搅拌。该搅拌方式与传统的机械搅拌相比，废树脂浆料更容易混合均匀，从而有利于废树脂浆料的浓度和进料的稳定性，若废树脂浆料不能均匀稳定的输送至蒸汽重整炉，则会导致整个系统的停运；同时，采用该气动搅拌更容易控制，能够减少设备用量。

13、其中，所述废树脂进料泵较佳地为螺杆泵、软管泵或凸轮泵。采用螺杆泵、软管泵或凸轮泵能够更顺利和更好地控制废树脂运输。

14、其中，所述废树脂进料泵的出口较佳地设有质量流量计。设置质量流量计可以实时监测进料的废树脂的密度和流量，有利于废树脂进料的稳定性。

15、在本实用新型某些具体的实施方案中，所述废树脂进料模块中的管线具有自动和手动反冲洗功能。

16、其中，所述原料添加剂进料模块较佳地包括原料添加剂进料罐，所述原料添加剂进料罐的支腿上较佳地设有称重器，用于控制各个原料添加剂进入所述原料添加剂进料罐中的质量比。

17、其中，较佳地，所述废树脂进料模块包括第一废树脂进料子模块和第二废树脂进料子模块，所述原料添加剂进料模块包括第一原料添加剂进料子模块和第二原料添加剂进料子模块。

18、其中，所述废油进料模块较佳地包括废油进料罐，所述废油进料罐较佳地设有蒸汽伴热盘管，用于维持废油的温度。

19、本实用新型中，所述放射性废物较佳地包括废树脂和/或废油。

20、其中，所述废油较佳地包括废机油、废润滑油和废有机溶剂中的一种或多种。

21、本实用新型中，所述放射性废物的放射性剂量率较佳地小于10msv/h，更佳地为小于1.5msv/h。

22、本实用新型中，较佳地，所述重整反应模块包括依次串联的蒸汽重整炉、第一高温过滤器、第二高温过滤器；所述蒸汽重整炉包括分别设于所述蒸汽重整炉的顶部的合成气出口和底部的第一固体废弃物出口，所述合成气出口用于将所述蒸汽重整炉中生成的合成气输送至所述第一高温过滤器中，所述第一固体废弃物出口用于将所述第一固体废弃物排出；所述第一高温过滤器和所述第二高温过滤器的下端分别设有第二固体废弃物出口和第三固体废弃物出口，所述第一高温过滤器和所述第二高温过滤器用于将所述合成气中的固体颗粒物排出，并分别形成第二固体废弃物和第三固体废弃物。采用两个串联的高温过滤器，一方面能够确保过滤器的可靠性，即当其中一个高温过滤器需要检修、更换滤芯时，可确保系统仍能正常运行；另一方面，可通过检测第二高温过滤器是否排出第三固体废弃物以检查第一高温过滤器的过滤效果。

23、其中，较佳地，所述蒸汽重整炉上设有废树脂和废油进料口，所述废树脂和废油进料口用于通入废树脂、废油和原料添加剂；或者，所述蒸汽重整炉上分别设有废树脂进料口和废油进料口，所述废树脂进料口用于通入废树脂和原料添加剂形成的混合浆料，所述废油进料口用于通入废油。

24、其中，较佳地，所述废树脂和废油进料口、所述废树脂进料口和所述废油进料口上均设有喷枪和雾化喷嘴。

25、其中，设置于所述废树脂和废油进料口的所述喷枪和所述雾化喷嘴较佳地均设有第一通道、第二通道、第三通道，分别用于通入废树脂和原料添加剂形成的混合浆料、废油、雾化气氮气。设置三个通道能够简化进料模块管线的设计，节约系统的占地面积和安装成本。

26、其中，所述蒸汽重整炉的底部较佳地设有自动卸料口和卸料装置。设置该装置能够方便在运行或停运期间卸料，满足远程对蒸汽重整炉产生的第一固体废弃物进行自动化卸渣；更佳地，所述蒸汽重整炉的底部还设有机械排料设备和气体引射输灰设备，用于运输第一固体废弃物至固体废弃物储仓。

27、其中，所述第一高温过滤器和所述第二高温过滤器的精度较佳地均为0.03微米，用于排出所述合成气中粒径大于0.03微米的固体颗粒物。

28、其中，所述第一高温过滤器和所述第二高温过滤器的底部较佳地均设有自动卸料口和卸料装置。设置该装置能够方便在运行或停运期间卸料，满足远程对第一高温过滤器和第二高温过滤器分别产生的第二固体废弃物和第三固体废弃物进行自动化卸渣；更佳地，所述第一高温过滤器和所述第二高温过滤器的底部还设有机械排料设备和气体自动引射输灰设备，用于运输第二固体废弃物和第三固体废弃物至固体废弃物储仓。

29、其中，所述第二高温过滤器的气体出口较佳地设有气相色谱分析仪，用于对过滤后的合成气的成分进行检测。

30、其中，所述放射性废物的处理系统较佳地还包括一进气模块，所述进气模块与所述蒸汽重整炉的下端连接，用于向所述蒸汽重整炉输送气化剂。

31、本实用新型中，所述合成气的组成例如包括h2、co、co2、ch4和h2s中的一种或多种。

32、本实用新型中，较佳地，所述急冷室出气口还与所述氧化室的烟气进口连接，形成烟气循环回路。长碳链14c(碳-14)为放射性核素，设置烟气循环回路能够使长碳链14c进一步氧化，减少放射性核素的排放。

33、本实用新型中，所述碱洗液的循环回路上较佳地设有在线ph计和碱洗液浓度计，分别用于实时监测碱洗液的ph值和含盐量。与传统的将在线ph计设置在碱洗急冷室中相比，本实用新型在循环回路上设置在线ph计，不仅能够简化氧化炉的设备设计，还能使ph值测定更加合理准确。

34、本实用新型中，所述碱洗液循环回路上较佳地设有碱洗液冷却器。

35、本实用新型中，所述碱洗急冷室较佳地设有碱液进口。

36、本实用新型中，所述文丘里洗涤器较佳地通过一烟气加热器和所述脱硝洗涤器连接。

37、本实用新型中，较佳地，所述重整反应模块和所述氧化处理模块包括的设备和管线均设有保温设备，用以避免冷凝。

38、在本实用新型某些具体的实施方案中，所述氧化处理模块还包括一事故水罐，所述事故水罐与所述碱洗急冷室连接，用于所述碱洗急冷室的自动安全降温。

39、本实用新型中，所述放射性废物的处理系统较佳地还包括喷雾干燥模块，所述喷雾干燥模块和所述碱洗液出液口连接。

40、其中，所述喷雾干燥模块较佳地包括依次连接的碱洗液缓冲罐、喷雾干燥器和袋式过滤器；其中，所述袋式过滤器较佳地与所述高效过滤器连接。

41、其中，所述袋式过滤器的底部较佳地设有自动机械排料设备，所述自动机械排料设备用于将盐颗粒输送至盐颗粒储罐；其中，所述盐颗粒储罐的有效储存能力较佳地为160l，所述盐颗粒储罐的数量可根据实际情况确定，例如为2个。

42、其中，所述袋式过滤器与所述高效过滤器之间较佳地设有一加热器。

43、其中，所述盐颗粒储罐较佳地与盐颗粒装桶打包设备、盐颗粒抽气设备和盐颗粒打包钢桶依次连接，所述盐颗粒打包钢桶的有效储存能力较佳地为160l，所述盐颗粒储罐的数量可根据实际情况确定。

44、本实用新型中，所述放射性废物的处理系统较佳地还包括尾气处理模块，所述尾气处理模块包括依次连接的尾气冷却器、除雾器和高效过滤器，所述尾气冷却器与所述脱硝洗涤器连接。

45、其中，所述脱硝洗涤器较佳地设有氨水进口，用于通入氨水。

46、其中，所述除雾器和所述高效过滤器之间较佳地还设有尾气鼓风机。

47、其中，所述高效过滤器较佳地经过烟囱鼓风机与烟囱连接，用于排放尾气。

48、其中，所述烟囱鼓风机与所述烟囱之间较佳地设置有尾气监测装置(cems)和辐射监测仪(rmd)，用于实时监测尾气排放。

49、其中，所述尾气冷却器较佳地设有尾气冷却器出液口，所述尾气冷却器出液口与所述碱洗急冷室的洗涤液进液口连接。

50、其中，所述除雾器较佳地设有除雾器出液口，所述除雾器出液口与所述碱洗急冷室的洗涤液进液口连接。

51、在本实用新型某些具体的实施方案中，所述尾气处理模块还包括尾气循环管线，所述尾气循环管线的进口端与所述烟囱鼓风机的出口连接，所述尾气循环管线的出口端与所述氧化炉的进口连接。

52、本实用新型中，所述放射性废物的处理系统较佳地还包括打包模块，所述打包模块分别与所述第一固体废弃物出口、所述第二固体废弃物出口和所述第三固体废弃物出口连接，用于打包和转运第一固体废弃物、第二固体废弃物和第三固体废弃物。

53、其中，所述打包模块较佳地包括一固体废弃物储仓和装桶打包设备，所述第一固体废弃物出口、所述第二固体废弃物出口和所述第三固体废弃物出口分别与所述固体废弃物储仓连接，所述固体废弃物储仓将收集的固体废弃物输送至所述装桶打包设备进行包装处理。

54、其中，所述固体废弃物储仓的有效储存能力较佳地为800l。

55、其中，所述固体废弃物储仓的内部较佳地设有滤芯。

56、其中，较佳地，所述装桶打包设备的有效储存能力较佳地为200l，所述装桶打包设备的数量可根据实际情况确定，例如为4个。

57、本实用新型中，所述放射性废物的处理系统较佳地还包括排风模块，所述排风模块较佳地包括厂房非屏蔽区通风区、厂房屏蔽区通风区和工艺系统排气区；其中，所述厂房非屏蔽区通风区与所述原料添加剂进料模块、所述氧化处理模块、所述尾气处理模块和喷雾干燥模块连接；其中，所述厂房屏蔽区通风区与所述蒸汽重整炉、所述第一高温过滤器、所述第二高温过滤器、所述废树脂进料模块和所述废油进料模块连接；其中，所述工艺系统排气区与所述固体废弃物储仓、所述卸料装置和所述盐颗粒储罐连接。

58、其中，所述厂房非屏蔽区通风区较佳地还包括非屏蔽区排气高效过滤器和非屏蔽区排气风机，用于排出气体。

59、其中，所述废树脂进料模块和所述废油进料模块的气体较佳地通过所述排风系统排出后返回至废树脂处理厂房。

60、其中，所述盐颗粒储罐较佳地通过盐颗粒尾气加热器、盐颗粒储罐风机和所述高效过滤器连接，所述卸料装置较佳地通过卸料装置加热器、卸料装置风机和所述高效过滤器连接，所述固体废弃物储仓较佳地通过固体废弃物储仓加热器、固体废弃物储仓风机和所述高效过滤器连接。

61、本实用新型的积极进步效果在于：

62、本实用新型提供了一种放射性废物的处理系统，使用该处理系统能够有效处理具有中低放射剂量的放射性废物；能够实现优异的减容比，有效减少核电站中放射性废物特别是废树脂的堆积；同时，还能降低排放的尾气中有害气体的浓度，使尾气达到排放标准。